Великобританія

Англійський фізик першим здійснив штучне перетворення елементів. Характерно його висловлювання у 1933 році: «Кожен, хто сподівається, що перетворення атомних ядер стануть джерелом енергії, сповідує нісенітницю». Історики науки вважають, що це – єдина велика помилка вченого.

Ернст Резерфорд- лауреат Нобелівської премії з хімії за 1908 рік «за проведені дослідження в галузі розпаду елементів хімії радіоактивних речовин». Він був членом усіх академій наук світу.

Ернест Резерфорднародився у Новій Зеландії, але як учений відбувся у Великій Британії.

«Серед улюблених приказок Ернста Резерфорда була така: «Добрий той експериментатор, чиї результати дратують теоретиків!»Сам Резерфорд був дуже гарний у цьому сенсі. Спочатку він примудрився перетворити один атом на інший. Потім він виявив атоми з різною масою, але однаковими хімічними властивостями – ізотопами. Нарешті, Резерфорд виявив, що більшість обсягу атома - порожня; лише у центрі є заряджене ядро ​​величезної щільності».

Смирнов С.Г., Лекції з історії науки, М., Вид-во МЦНМО, 2012, с.118.

«Одне з перших відкриттів Резерфордаполягало в тому, що радіоактивне випромінювання урану складається з двох різних компонентів, які вчений назвав альфа-і бета-промені. Пізніше він продемонстрував природу кожного компонента (вони складаються з часток, що швидко рухаються) і показав, що існує ще й третій компонент, який назвав гамма-променями. Важлива риса радіоактивності – це пов'язана з нею енергія. Беккерель, подружжя Кюріта багато інших вчених вважали енергію зовнішнім джерелом. Але Резерфорд довів, що дана енергія - яка набагато потужніша, ніж хімічна реакція, що звільняється, - виходить зсередини окремих атомів урану! Цим він започаткував важливу концепцію атомної енергії. Вчені завжди припускали, що окремі атоми неподільні і незмінні. Але Резерфорд (за допомогою дуже талановитого молодого помічника Фредеріка Соді) зміг показати, що коли атом випускає альфа-або бета-промені, він перетворюється на атом іншого сорту. Спершу хіміки не могли в це повірити. Проте Резерфорд та Содіпровели цілу серію експериментів із радіоактивним розпадом та трансформували уран у свинець.

Також Резерфорд виміряв швидкість розпаду та сформулював важливу концепцію «напіврозпаду». Це незабаром призвело до техніки радіоактивного обчислення, яке стало одним із найважливіших наукових інструментів і знайшло широке застосування в геології, археології, астрономії та багатьох інших областях. Ця приголомшлива серія відкриттів принесла Резерфорду в 1908 Нобелівську премію (пізніше Нобелівську премію отримав і Соді), але його найбільше досягнення було ще попереду. Він зауважив, що альфа-частинки, що швидко рухаються, здатні проходити крізь тонку золоту фольгу (не залишаючи видимих ​​слідів!), але при цьому злегка відхиляються. Виникло припущення, що атоми золота, тверді, непроникні, як «малі крихітні більярдні кулі» - як раніше вважали вчені, - були м'якими всередині! Все виглядало так, ніби менші та твердіші альфа-частинки можуть проходити крізь атоми золота як високошвидкісна куля через желе.

Але Резерфорд (працюючи з Гейгеромі Марсденом, своїми двома молодими помічниками) виявив, що деякі альфа-частинки, проходячи крізь золоту фольгу, дуже сильно відхиляються. Фактично дехто взагалі відлітає назад! Відчувши, що за цим криється щось важливе, вчений ретельно порахував кількість частинок, що полетіли у кожному напрямку. Потім шляхом складного, але цілком переконливого математичного аналізу він показав єдиний шлях, яким можна було пояснити результати експериментів: атом золота складався майже повністю з порожнього простору, а вся атомна маса була сконцентрована в центрі, в маленькому «ядрі» атома!

Одним ударом праця Резерфорда назавжди вразила наше звичне бачення світу. Якщо навіть шматок металу - здається найбільш твердим з усіх предметів - був переважно порожнім простором, значить, все, що ми вважали речовим, раптом розвалилося на крихітні піщинки, що бігають у неосяжній порожнечі! Відкриття Резерфордом атомних ядер є основою всіх сучасних теорій будови атома. Коли Нільс Борчерез два роки опублікував знамениту працю, що описує атом як мініатюрну сонячну систему, керовану квантовою механікою, він використав для своєї моделі як відправну точку ядерну теорію Резерфорда. Так само вчинили Гейзенбергі Шредінгер, коли вони сконструювали складніші атомні моделі, використовуючи класичну та хвильову механіку.

Відкриття Резерфорда також призвело до появи нової галузі науки: вивчення атомного ядра. У цій галузі Резерфорду теж судилося стати піонером. У 1919 році він досяг успіху при трансформуванні ядер азоту в ядра кисню, обстрілюючи перші швидко рухомими альфа-частинками. Це було досягнення, про яке мріяли давні алхіміки. Незабаром стало ясно, що ядерні трансформації можуть бути джерелом енергії Сонця. Більше того, трансформація атомних ядер є ключовим процесом в атомній зброї та на атомних електростанціях. Отже, відкриття Резерфорда викликає набагато більший інтерес, ніж просто академічний.

Особа Резерфорда постійно вражала всіх, хто зустрічався з ним. Він був великою людиною з гучним голосом, безмежною енергією та помітним недоліком скромності. Коли колеги відзначали надприродну здатність Резерфорда завжди перебувати «на гребені хвилі» наукових досліджень, він одразу відповідав: «А чому б і ні? Адже це я викликав хвилю, чи не так? Деякі вчені стали б заперечувати проти цього твердження».

Майкл Харт, 100 великих людей, М., «Віче», 1998, с. 293-295.

«11 вересня 1933 р. на з'їзді Британської асоціації сприяння розвитку науки (аналог нашого товариства «Знання») виступив Резерфорд,як відомо, що відкрив атомні ядра та їхнє розщеплення. Резерфорд у своїй промові заявив, однак (це було широко освітлено в газетах), що «кожний, хто очікує на одержання енергії в результаті трансформації атомів, говорить нісенітницю». Іншими словами, Резерфордзаперечував реальність використання атомної (ядерної) енергії.У цьому він був не самотній і цілком правий у тому сенсі, що у 1933 р. справді не було видно жодного шляху для використання ядерної енергії. Однак лише через п'ять років ситуація повністю змінилася - було відкрито поділ урану, а через дев'ять років (1942 р.) запрацював перший атомний котел».

Новини

• Шановні колеги!

  Ця очна конференція - частина проекту сайт - найбільшого порталу Європи, присвяченого науковому вивченню Ттворчих особистостей / колективів.

  Матеріали для цього проекту збиралися Ігорем Леонардовичем Вікентьєвим із 1979 року. Конференції проводяться з 1984 року.

  ТЕМАТИКА КОНФЕРЕНЦІЙ:

  1) Стратегії видатних Ттворчих особистостей;
  2) Професійні (а не аматорські!) Методики креативу у різних галузях діяльності;
  3) Створення та функціонування результативних (!) Ттворчих колективів.

  Можливе придбання квитків як на online-трансляцію, так і для очної участі (що рекомендується для встановлення особистих контактів, якщо Ви маєте намір професійно та результативно займатися вивченням ттворчих особистостей / колективів і створювати нові методики вирішення креативних завдань).

  Список доповідей- 45 та реєстрація Учасників - .

  У реєстраційній формі Ви можете поставити Ваші запитання нашим Доповідачам.

З 25 серпня 2019 року розпочинається VIII-йсезон недільних online-лекцій І.Л. Вікентьєва
о 19:59 (мск) про творчість, креатив та нові розробки по ТРВЗ. На численні прохання іногородніх Читачів порталу сайт, з осені-2014 щотижня йде Internet-трансляция безкоштовнихлекцій І.Л. Вікентьєвапро Ттворчих особистостях / колективах та сучасних методиках креативу. Параметри онлайн-лекцій:

1) В основі лекцій - найбільша в Європі база даних з технологій творчості, що містить вже більше 58 000 матеріалів;

2) Дана база даних збиралася протягом 40 роківта лягла в основу порталу сайт;

3) Для поповнення бази даних порталу сайт, І.Л. Вікентьєв щодня опрацьовує 5-7 кг(кілограмів) наукових книг;

4) Приблизно 30-40% часу online-лекцій складатимуть відповіді на запитання, задані Слухачами під час реєстрації;

5) Матеріал лекцій НЕ містить жодних містичних та/або релігійних підходів, спроб щось продати Слухачам тощо. дурниці.

6) З частиною відеозаписів online-лекцій можна ознайомитись на

19 жовтня 1937 року помер видатний фізик Ернест Резерфорд. Всі досліди, поставлені вченим, мали фундаментальний характер і відрізнялися винятковою простотою та ясністю. Ми зробили добірку найзначніших відкриттів Резерфорда.

Одним із перших відкриттів Резерфорда стали компоненти радіоактивного випромінювання у 1898 році. Вчений назвав їх альфа- та бета-променями. Пізніше він продемонстрував природу кожного компонента (вони складаються з часток, що швидко рухаються), а також показав, що існує ще й третій компонент, який назвав гамма-променями. До нього подружжя Кюрі та багато інших вчених вважали енергію зовнішнім джерелом. Проте Резерфорд з'ясував, що потужна енергія виходить ізсередини окремих атомів урану! Цим своїм відкриттям він започаткував важливу концепцію атомної енергії.

Ставши професором університету Макгілла в Монреалі (Канада), Резерфорд плідно співпрацює з Фредеріком Содді, на той час молодшим лаборантом хімічного факультету. Їхня робота дала революційні плоди. В 1903 Резерфорд і Содді висунули і довели ідею про перетворення елементів у процесі радіоактивного розпаду. До цього вчені вважали, що окремі атоми неподільні та незмінні. Однак Резерфорд з помічником зміг показати, що коли атом випускає альфа-або бета-промені, він перетворюється на атом іншого сорту. Так, у ході безлічі експериментів він трансформував уран у свинець. Крім того, Резерфорд виміряв швидкість розпаду та сформулював важливу концепцію «напіврозпаду». Це незабаром призвело до техніки радіоактивного обчислення, яка стала одним із найважливіших наукових інструментів і знайшла широке застосування в геології, археології, астрономії та багатьох інших областях. Саме ця приголомшлива низка відкриттів принесла вченому в 1908 Нобелівську премію.

Наступне відкриття назавжди вразило звичне бачення світу. Почалося все з того, що під час дослідів Резерфорд помітив, що деякі альфа-частинки, проходячи крізь золоту фольгу, дуже сильно відхиляються. Фактично дехто взагалі відлітає назад. Вчений одразу зрозумів, що за цим криється щось важливе та продовжив вивчати атоми. Він знайшов єдиний шлях, що пояснює результати експериментів: атом золота складався майже повністю з порожнього простору, а практично вся атомна маса була сконцентрована у центрі, у маленькому "ядрі" атома. Зазначимо, що раніше атоми золота вважали твердими, непроникними як крихітні більярдні кулі. Відкриття вразило вчених. Воно є основою всіх сучасних теорій будови атома. До речі, на дослідженнях Резерфорда ґрунтувався Нільс Бор, який описував атом як мініатюрну сонячну систему, керовану квантовою механікою. Він використав для своєї моделі як відправну точку ядерну теорію Резерфорда.

Після відкриття виникла нова галузь науки: вивчення атомного ядра. До речі, в ній вченому теж судилося стати першопрохідником. У 1919 році він досяг успіху при трансформуванні ядер азоту в ядра кисню, обстрілюючи перші швидко рухомими альфа-частинками. Саме про це досягнення мріяли вчені до Резерфорда. Стало ясно, що ядерні трансформаціїможе бути джерелом енергії Сонця. А трансформація атомних ядер є ключовим процесом в атомній зброї та на атомних електростанціях.

Ернест Резерфорд (фото розміщено далі в статті), барон Резерфорд Нельсона і Кембриджа (народився 30.08.1871 в Спрінг-Груві, Нова Зеландія - помер 19.10.1937 в Кембриджі, Англія) - британський фізик з часів Майкла Фарадея (1791–1867). Він був центральною фігурою у сфері вивчення радіоактивності, яке концепція будови атома домінувала в ядерної фізики. Став лауреатом Нобелівської премії у 1908 році, був президентом Королівського товариства (1925-1930) та Британської асоціації сприяння розвитку науки (1923). У 1925 був прийнятий в члени Ордену заслуг і в 1931 був удостоєний звання пера, отримав титул лорда Нельсона.

Ернест Резерфорд: коротка біографія у ранні роки життя

Батько Ернеста Джеймс у середині XIX століття дитиною переїхав із Шотландії до Нової Зеландії, лише нещодавно заселеної європейцями, де займався сільським господарством. Мати Резерфорда - Марта Томпсон - приїхала з Англії в підлітковому віці і працювала шкільною вчителькою, поки не вийшла заміж і не народила десяти дітей, з яких Ернест був четвертим (і другим сином).

Ернест навчався у безкоштовних державних навчальних закладах до 1886 р., коли він виграв стипендію для навчання у приватній середній школі Нельсона. Обдарований учень досяг майже кожного предмета, але особливо у математиці. Інша стипендія допомогла Резерфорду вступити у 1890 році до Кентербері-коледжу, одного з чотирьох кампусів університету Нової Зеландії. Це був невеликий навчальний заклад, у штаті якого числилося всього вісім викладачів, студентів же було менше 300. Юному даруванню пощастило мати прекрасних вчителів, які розпалили в ньому інтерес до наукових досліджень, підкріплених надійними доказами.

Після завершення трирічного навчального курсу Ернест Резерфорд став бакалавром та виграв стипендію для року навчання в аспірантурі в Кентербері. Завершивши її наприкінці 1893 року, він отримав ступінь магістра мистецтв - перший вчений ступінь у галузі фізики, математики та математичної фізики. Йому було запропоновано залишитися ще на один рік у Крайстчерчі для проведення незалежних експериментів. Дослідження Резерфорда здатності високочастотного електричного розряду, наприклад, від конденсатора, намагнічувати залізо наприкінці 1894 принесло йому ступінь бакалавра наук. У цей період він полюбив Мері Ньютон, доньку жінки, в чиєму будинку він оселився. Вони одружилися 1900 р. 1895-го Резерфорд отримав стипендію імені Всесвітньої виставки 1851 р. у Лондоні. Він вирішив продовжувати свої дослідження в Кавендіській лабораторії, яку Дж. Дж. Томсон, провідний європейський експерт в галузі електромагнітного випромінювання, очолив у 1884 році.

Кембрідж

На знак визнання зростаючої важливості науки Кембриджський університет змінив свої правила, дозволивши випускникам інших вишів отримувати диплом після двох років навчання та виконання прийнятної наукової роботи. Першим студентом-дослідником став Резерфорд. Ернест, крім демонстрації намагнічування коливальним розрядом заліза, встановив, що голка втрачає частину своєї намагніченості магнітному полі, створюваному змінним струмом. Це дозволило створити детектор нещодавно відкритих електромагнітних хвиль. У 1864 р. шотландський фізик-теоретик Джеймс Клерк Максвелл передбачив їхнє існування, а в 1885-1889 рр. в 1885 році. німецький фізик Генріх Герц виявив їх у своїй лабораторії. Прилад Резерфорда для детекції радіохвиль був простішим і мав комерційний потенціал. Наступний рік молодий вчений провів у лабораторії Кавенді, збільшуючи діапазон і чутливість приладу, який міг приймати сигнали на відстані півмилі. Однак Резерфорду не вистачило міжконтинентального бачення та підприємницьких навичок італійця Гульєльмо Марконі, який винайшов бездротовий телеграф у 1896 році.

Дослідження іонізації

Не залишаючи свого давнього захоплення альфа-частинками, Резерфорд вивчав їхнє невелике розсіювання після взаємодії з фольгою. Гейгер приєднався щодо нього, і вони отримали більше значних даних. У 1909 р., коли студент-старшекурсник Ернест Марсден шукав тему для свого науково-дослідного проекту, Ернест запропонував йому вивчити великі кути розсіювання. Марсден виявив, що невелика кількість α-часток відхилялася більш ніж на 90° від свого початкового напрямку, що змусило Резерфорда вигукнути, що це майже так само неймовірно, якби 15-дюймовий снаряд, запущений у аркуш цигаркового паперу, відскочив би назад і влучив у того, хто стріляв.

Модель атома

Розмірковуючи над тим, як така важка заряджена частка може відхилятися електростатичним тяжінням чи відштовхуванням такий великий кут, в 1944 р. Резерфорд дійшов висновку, що атом може бути однорідним твердим тілом. На його думку, він складався в основному з порожнього простору та крихітного ядра, в якому сконцентровано всю його масу. Резерфорд Ернест модель атома підтвердив численними експериментальними доказами. Вона стала його найбільшим науковим внеском, але поза Манчестера на неї звертали мало уваги. У 1913 р. датський фізик Нільс Бор показав всю важливість цього відкриття. Роком раніше він відвідав лабораторію Резерфорда і повернувся до неї як співробітник факультету в 1914-1916 роках. Радіоактивність, як пояснив він, міститься в ядрі, тоді як хімічні властивості визначаються орбітальними електронами. Модель атома Бора породила нову концепцію квантів (чи дискретних значень енергії) в електродинаміці орбіт, і пояснив спектральні лінії як виділення чи поглинання енергії електронами за її переході з однієї орбіти в іншу. Генрі Мозлі, ще один із багатьох учнів Резерфорда, аналогічним чином пояснив послідовність рентгенівського спектру елементів зарядом ядра. Таким чином було розроблено нову узгоджену картину фізики атома.

Підводні човни та ядерна реакція

Перша світова війна спустошила лабораторію, якою керував Ернест Резерфорд. Цікаві факти з життя фізика в цей період стосуються його участі у розробці засобів боротьби з підводними човнами, а також членства в Раді адміралтейства з винаходів та наукових досліджень. Коли він знайшов час, щоб повернутись до своїх попередніх наукових робіт, то зайнявся вивченням зіткнення альфа-часток з газами. У разі водню, як і очікувалося, детектор фіксував утворення окремих протонів. Але протони виникали і під час бомбардування атомів азоту. У 1919 р. Ернест Резерфорд відкриття поповнив ще одним: йому вдалося штучно спровокувати ядерну реакцію у стабільному елементі.

Повернення до Кембриджу

Ядерні реакції займали вченого протягом усієї кар'єри, яка проходила знову в Кембриджі, де у 1919 р. наступником Томсона на посаді директора Кавендіської лабораторії університету і став Резерфорд. Ернест навів сюди свого колегу з університету Манчестера – фізика Джеймса Чедвіка. Разом вони бомбардували альфа-частинками ряд легких елементів та викликали ядерні перетворення. Але їм не вдавалося проникнути у важчі ядра, оскільки α-частинки відштовхувалися від них через однаковий заряд, і вчені не могли визначити, відбувалося це окремо чи разом із мішенню. В обох випадках була потрібна більш передова технологія.

Вищі енергії в прискорювачах частинок, необхідних вирішення першої проблеми, стали доступні наприкінці 1920-х років. У 1932 р. два студенти Резерфорда - англієць Джон Кокрофт та ірландець Ернест Волтон - стали першими, хто фактично викликав ядерне перетворення. За допомогою високовольтного лінійного прискорювача вони бомбардували літій протонами та розщепили його на дві α-частинки. За цю роботу вони здобули Нобелівську премію 1951 р. з фізики. Шотландець Чарльз Вільсон у Кавендіші створив туманну камеру, яка давала візуальне підтвердження траєкторії заряджених частинок, за що був удостоєний цієї ж престижної міжнародної нагороди в 1927 р. У 1924-му англійський фізик Патрік Блекетт модифікував лікнень і виявив, що більшість з них були звичайними пружними, а 8 супроводжувалися розпадом, в якому -частка поглиналася ядром-мішенню перед його розщепленням на два фрагменти. Це стало важливим кроком у розумінні ядерних реакцій, за що Блекетту було присвоєно Нобелівську премію з фізики 1948 року.

Відкриття нейтрону та термоядерного синтезу

Кавендіш став місцем проведення та інших цікавих робіт. Існування нейтрону було передбачено Резерфордом у 1920 році. Після довгих пошуків, 1932 року Чедвік виявив цю нейтральну частинку, довівши, що ядро ​​складається з нейтронів і протонів, яке колега, англійський фізик Норман Федер, невдовзі показав, що нейтрони можуть викликати ядерні реакції легше, ніж заряджені частки. Працюючи з подарованою нещодавно відкритою США важкої водою, в 1934 р. Резерфорд, Марк Оліфант з Австралії та Пауль Хартек з Австрії провели бомбардування дейтерію дейтронами і провели перший термоядерний синтез.

Життя поза фізикою

Вчений мав кілька захоплень, що не стосуються науки, до яких входили гольф та автоспорт. Ернест Резерфорд, коротко кажучи, дотримувався ліберальних переконань, але не був політично активним, хоча й обіймав посаду голови експертної ради урядового Департаменту наукових та промислових досліджень і був довічний президент (з 1933 р.) організації Academic Assistance Council, створеної для допомоги вченим із нацистської Німеччини. У 1931 р. він став пером, але ця подія була затьмарена смертю його дочки, яка померла на вісім днів раніше. Видатний учений помер у Кембриджі після нетривалої хвороби та був похований у Вестмінстерському абатстві.

Ернест Резерфорд: цікаві факти

• Він навчався в Кентерберійському коледжі університету Нової Зеландії на стипендію, отримавши ступінь бакалавра та магістра, а також два роки займався розробками, що призвели до винаходу нового виду радіоприймача.
• Ернест Резерфорд був першим випускником, який не закінчив Кембридж, якому було дозволено вести науково-дослідну роботу в лабораторії Кавенді під керівництвом сера Дж. Дж. Томсона.
• Під час Першої світової війни він працював над вирішенням практичних проблем виявлення підводних човнів.
• В університеті Макгілла в Канаді Ернест Резерфорд разом із хіміком Фредеріком Содді створив теорію атомного розпаду.
• В університеті Вікторії в Манчестері він і Томас Ройдс довели, що альфа-випромінювання складається з іонів гелію.
• Дослідження Резерфорда з розпаду елементів та радіоактивних речовин принесли йому Нобелівську премію у 1908 році.
• Свій найвідоміший експеримент Гейгера - Марсдена, який продемонстрував ядерну природу атома, фізик провів після отримання нагороди Шведської академії.
• На його честь названо 104-й хімічний елемент - резерфордій, який у СРСР і РФ до 1997 р. іменувався курчатовищем.

Резерфорд Ернест
Народився 30 серпня 1871 року.
Помер: 19 жовтня 1937 року.

Біографія

Сер Ернест Резерфорд (англ. Ernest Rutherford; 30 серпня 1871, Спрінг Грув, Нова Зеландія - 19 жовтня 1937, Кембридж) - британський фізик новозеландського походження.

Відомий як «батько» ядерної фізики. Лауреат Нобелівської премії з хімії 1908 року.

У 1911 році своїм знаменитим досвідом розсіювання α-часток довів існування в атомах позитивно зарядженого ядра та негативно заряджених електронів навколо нього. За підсумками результатів досвіду створив планетарну модель атома.

Резерфорд народився в Новій Зеландії в невеликому селищі Спрінг-Грув (Spring Grove), розташованому на півночі Південного острова поблизу міста Нельсона, в родині фермера, який вирощував льон. Батько - Джеймс Резерфорд, іммігрував із м. Перт (Шотландія). Мати - Марта Томпсон, родом з Хорнчерча, графство Ессекс, Англія. В цей час інші шотландці емігрували до Квебеку (Канада), але родині Резерфорд не пощастило і безкоштовний квиток на пароплав уряд надав до Нової Зеландії, а не до Канади.

Ернест був четвертою дитиною у сім'ї з дванадцяти дітей. Мав дивовижну пам'ять, богатирське здоров'я та силу. З відзнакою закінчив початкову школу, отримавши 580 балів із 600 можливих та премію в 50 фунтів стерлінгів для продовження навчання у коледжі Нельсона. Чергова стипендія дозволила йому продовжити навчання у Кентербері-коледжі в Крайстчерчі (нині Новозеландський університет). У ті часи це був маленький університет зі 150 студентами та всього 7 професорами. Резерфорд захоплюється наукою і з першого дня розпочинає дослідницьку роботу.

Його магістерська робота, написана 1892 року, називалася «Магнетизація заліза при високочастотних розрядах». Робота стосувалася виявлення високочастотних радіохвиль, існування яких було доведено у 1888 році німецьким фізиком Генріхом Герцем. Резерфордом було придумано і виготовлено прилад - магнітний детектор, один із перших приймачів електромагнітних хвиль.

Закінчивши університет у 1894 році, Резерфорд протягом року був викладачем у середній школі. Найбільш обдарованим молодим підданим британської корони, що проживали в колоніях, один раз на два роки надавалася особлива Стипендія імені Всесвітньої виставки 1851 - 150 фунтів на рік, що давала можливість поїхати для подальшого просування в науці в Англію. В 1895 Резерфорд був удостоєний цієї стипендії, так як той, хто її спочатку отримав - Маккларен, відмовився від неї. Восени того ж року, зайнявши гроші на квиток на пароплав до Великобританії, Резерфорд прибуває до Англії в Кавендіську лабораторію Кембриджського університету і стає першим докторантом її директора Джозефа Джона Томсона. 1895 був першим роком, коли (за ініціативою Дж. Дж. Томсона) студенти, які закінчили інші університети, могли продовжувати наукову роботу в лабораторіях Кембриджа. Разом з Резерфордом цією можливістю скористалися, записавшись до лабораторії Кавенді, Джон Мак-Леннан, Джон Таунсенд і Поль Ланжевен. З Ланжевеном Резерфордпрацював в одній кімнаті і потоваришував з ним, ця дружба тривала до кінця їхнього життя.

У тому ж 1895 було укладено заручини з Мері Джорджіною Ньютон (1876-1945) - дочкою господині пансіону, в якому жив Резерфорд. (Весілля відбулося 1900 року, 30 березня 1901 року в них народилася дочка - Ейлін Мері (1901-1930), згодом дружина Ральфа Фаулера, відомого астрофізика.)

Резерфорд планував займатися детектором радіохвиль або хвиль Герца, скласти іспити з фізики та отримати ступінь магістра. Але наступного року виявилося, що державна пошта Великобританії виділила гроші Марконі на цю ж роботу і відмовилася її фінансувати в лабораторії Кавенді. Оскільки стипендії не вистачало навіть на їжу, Резерфорд змушений був почати працювати репетитором та асистентом у Дж. Дж. Томсона на тему вивчення процесу іонізації газів під дією рентгенівських променів. Разом із Дж. Дж. Томсоном Резерфорд відкриває явище насичення струму при іонізації газу.

У 1898 році Резерфорд відкриває альфа-і бета-промені. Через рік Поль Війяр відкрив гамма-випромінювання (назва цього іонізуючого випромінювання, як і перших двох, запропоновано Резерфордом).

З літа 1898 року вчений робить перші кроки у дослідженні щойно відкритого явища радіоактивності урану і торію. Восени Резерфорд на пропозицію Томсона, подолавши конкурс у 5 осіб, обіймає посаду професора університету Макгілла в Монреалі (Канада) з окладом 500 фунтів стерлінгів або 2500 канадських доларів на рік. У цьому університеті Резерфорд плідно співпрацює з Фредеріком Соді, на той час молодшим лаборантом хімічного факультету, згодом (як і Резерфорд) нобелівським лауреатом з хімії (1921). В 1903 Резерфорд і Содді висунули і довели революційну ідею про перетворення елементів в процесі радіоактивного розпаду. У 1905 р. у вересні на рік до Монреалю в лабораторію до Резерфорда приїхав вчитися Отто Ган, майбутній нобелівський лауреат з хімії з Німеччини

Здобувши широку популярність завдяки своїм роботам у галузі радіоактивності, Резерфорд стає затребуваним вченим та отримує численні пропозиції роботи у науково-дослідних центрах різних країн світу. Навесні 1907 року він залишає Канаду і починає професорську діяльність в університеті Вікторії (нині - Манчестерський університет) у Манчестері (Англія), де його зарплата стала вищою приблизно в 2,5 рази.

У 1908 році Резерфорду було присуджено Нобелівську премію з хімії «за проведені ним дослідження в галузі розпаду елементів у хімії радіоактивних речовин».

Важливою і радісною подією в житті стало обрання вченого членом Лондонського Королівського товариства в 1903, а з 1925 по 1930 він обіймав посаду його президента. У 1931–1933 роках Резерфорд був президентом Інституту Фізики.

В 1914 Резерфорд удостоєний дворянського титулу і стає «сером Ернстом». 12 лютого в Букінгемському палаці король присвятив його в лицарі: він був одягнений у придворний мундир і підперезаний мечем.

Свій геральдичний герб, затверджений у 1931 році, пер Англії барон Резерфорд Нельсон (так став звати великий фізик після зведення у дворянське звання) увінчав птахом ківі, символом Нової Зеландії. Малюнок герба - зображення експоненти - кривої, що характеризує монотонний процес зменшення з часом числа радіоактивних атомів.

Ернест Резерфорд помер 19 жовтня 1937 через чотири дні після термінової операції з приводу несподіваного захворювання - утиску грижі - у віці 66 років (хоча його батьки прожили до 90 років). Він був похований у Вестмінстерському абатстві, поряд з могилами Ньютона, Дарвіна і Фарадея.

Наукова діяльність

Відповідно до спогадів П. Л. Капіци, Резерфорд був яскравим представником англійської експериментальної школи у фізиці, яка характерна прагненням розібратися в суті фізичного явища і перевірити, чи воно може бути пояснено існуючими теоріями (на відміну від «німецької» школи експериментаторів, яка виходить з існуючих теорій і прагне перевірити їх досвідом). Він мало користувався формулами і мало вдавався до математики, але був геніальним експериментатором, нагадуючи щодо Фарадея. Капіцею, що відзначається важливим якістю Резерфорда як експериментатора була його спостережливість. Зокрема, завдяки їй він відкрив еманацію торію, помітивши відмінності у показаннях електроскопа, що вимірював іонізацію, при відкритих і закритих дверцятах у приладі, що перекривав потік повітря. Інший приклад - відкриття Резерфордом штучної трансмутації елементів, коли опромінення ядер азоту повітря альфа-частинками супроводжувалося появою високоенергійних частинок (протонів), мали більший пробіг, але дуже рідкісних.

1904 - «Радіоактивність».

1905 - «Радіоактивні перетворення».

1930 рік - «Випромінювання радіоактивних речовин» (у співавторстві з Дж. Чедвіком та Ч. Еллісом).

12 учнів Резерфорда стали лауреатами Нобелівської премії з фізики та хімії. Один з найталановитіших учнів Генрі Мозлі, який експериментально показав фізичний зміст Періодичного закону, загинув у 1915 році на Галліполі в ході Дарданелльської операції. У Монреалі Резерфорд працював із Ф. Содді, О. Ханом; в Манчестері - з Г. Гейгером (зокрема, допоміг тому розробити лічильник для автоматичного підрахунку іонізуючих частинок), в Кембриджі - з Н. Бором, П. Капіцей і багатьма іншими знаменитими в майбутньому вченими.

Вивчення явища радіоактивності

Після відкриття радіоактивних елементів розпочалося активне вивчення фізичної природи їхнього випромінювання. Резерфорду вдалося виявити складний склад радіоактивного випромінювання.

Досвід полягав у наступному. Радіоактивний препарат поміщали на дно вузького каналу свинцевого циліндра, навпаки містилася фотопластинка. На випромінювання, що виходило з каналу, діяло магнітне поле. При цьому вся установка була у вакуумі.

У магнітному полі пучок розпадався на три частини. Дві складові первинного випромінювання відхилялися на протилежні сторони, що вказувало на наявність у них зарядів протилежних знаків. Третя складова зберігала прямолінійність розповсюдження. Випромінювання, що має позитивний заряд, отримало назву альфа-промені, негативним - бета-промені, нейтральним - гамма-промені.

Вивчаючи природу альфа-випромінювання, Резерфорд провів такий експеримент. На шляху альфа-часток він помістив лічильник Гейгера, який вимірював кількість часток, що випускаються, за певний час. Після цього за допомогою електрометра він виміряв заряд частинок, випущених за цей час. Знаючи сумарний заряд альфа-частинок та їх кількість, Резерфорд розрахував заряд однієї такої частки. Він дорівнював двом елементарним.

За відхиленням частинок у магнітом полі він визначив відношення її заряду до маси. Виявилося, що один елементарний заряд припадають дві атомні одиниці маси.

Таким чином, було встановлено, що при заряді, що дорівнює двом елементарним, альфа-частка має чотири атомні одиниці маси. З цього випливає, що альфа-випромінювання – це потік ядер гелію.

В 1920 Резерфорд висловив припущення, що повинна існувати частка масою, що дорівнює масі протона, але не має електричного заряду - нейтрон. Однак виявити таку частку йому не вдалося. Її існування було експериментально доведено Джеймсом Чедвіком у 1932 році.

Крім того, Резерфорд уточнив на 30% відношення заряду електрона до його маси.

Радіоактивні перетворення

На основі властивостей радіоактивного торію Резерфорд відкрив та пояснив радіоактивне перетворення хімічних елементів. Вчений виявив, що активність торію в закритій ампулі залишається незмінною, але якщо препарат обдувати навіть дуже слабким потоком повітря, його активність значно зменшується. Було висловлено припущення, що одночасно з альфа-частинками торій випускає радіоактивний газ.

Результати спільної роботи Резерфорда та його колеги Фредеріка Содді були опубліковані в 1902-1903 роках у ряді статей у «Philosophical Magazine». У цих статтях, проаналізувавши отримані результати, автори дійшли висновку про можливість перетворення одних хімічних елементів на інші.

В результаті атомного перетворення утворюється речовина абсолютно нового виду, повністю відмінна за своїми фізичними та хімічними властивостями від первісної речовини - Е. Резерфорд, Ф. Содді

У ті часи панувала ідея про незмінність та неподільність атома, інші видатні вчені, спостерігаючи аналогічні явища, пояснювали їх присутністю «нових» елементів у вихідній речовині із самого початку. Однак час показав хибність подібних уявлень. Наступні роботи фізиків і хіміків показали, у яких одні елементи можуть перетворюватися на інші і які закони природи керують цими перетвореннями.

Закон радіоактивного розпаду

Викачуючи повітря з судини з торієм, Резерфорд виділив еманацію торію (газ, відомий зараз як торон або радон-220, один з ізотопів радону) і досліджував її іонізуючу здатність. Було з'ясовано, що активність цього газу щохвилини зменшується вдвічі.

Вивчаючи залежність активності радіоактивних речовин від часу, вчений відкрив закон радіоактивного розпаду.

Оскільки ядра атомів хімічних елементів досить стійкі, Резерфорд припустив, що їх перетворення чи руйнації потрібна дуже велика енергія. Перше ядро, піддане штучному перетворенню - ядро ​​атома азоту. Бомбардуючи азот альфа-частинками з великою енергією, Резерфорд виявив появу протонів – ядер атома водню.

Експеримент Гейгера – Марсдена із золотою фольгою

Резерфорд - один із небагатьох лауреатів Нобелівської премії, хто зробив свою найвідомішу роботу після її отримання. Спільно з Гансом Гейгером та Ернстом Марсденом у 1909 році, він провів експеримент, який продемонстрував існування ядра в атомі. Резерфорд попросив Гейгера та Марсдена в цьому експерименті шукати альфа-частинки з дуже великими кутами відхилення, що не очікувалося від моделі атома Томсона на той час. Такі відхилення, хоч і рідкісні, були знайдені, і ймовірність відхилення виявилася гладкою, хоч і швидкою спадною функцією кута відхилення.

Пізніше Резерфорд зізнався, що коли запропонував своїм учням провести експеримент із розсіювання альфа-часток на великі кути, він сам не вірив у позитивний результат.

Це було майже так само неймовірно, якби ви стріляли 15-дюймовим снарядом у шматок тонкого паперу, а снаряд повернувся б до вас і завдав удару.
- Ернест Резерфорд

Резерфорд зміг інтерпретувати отримані в результаті експерименту дані, що призвело до розробки планетарної моделі атома в 1911 році. Відповідно до цієї моделі атом складається з дуже маленького позитивно зарядженого ядра, що містить більшу частину маси атома, і легких електронів, що обертаються навколо нього.

За добрий характер Капіца прозвала Резерфорда «Крокодилом». 1931 року «Крокодил» виклопотав 15 тисяч фунтів стерлінгів на будівництво та обладнання спеціальної будівлі лабораторії для Капиці. У лютому 1933 року у Кембриджі відбулося урочисте відкриття лабораторії. На торцевій стіні 2-поверхового будинку було висічено по каменю величезний, на всю стіну крокодил. Його на замовлення Капіци зробив відомий скульптор Ерік Гілл. Резерфорд сам пояснив, що то він. Вхідні двері відчинили позолоченим ключем у формі крокодила.

За словами Іва, Капицятак пояснював придумане ним прізвисько: «Ця тварина ніколи не повертає назад і тому може символізувати Резерфордовську проникливість та її стрімке просування вперед». Капіца додав, що «у Росії на Крокодила дивляться із сумішшю жаху та захоплення».

Е. Резерфорд, який відкрив ядро ​​атома, негативно відгукувався про перспективи ядерної енергетики: «Кожен, хто сподівається, що перетворення атомних ядер стануть джерелом енергії, сповідає нісенітницю» Коли Петро Капіца приїхав працювати в Кембридж до Резерфорда, то він йому сказав, що штат лабораторії вже укомплектовано. Тоді Капіца спитав: - Яку припустиму похибку ви припускаєте в експериментах? - Зазвичай близько 3% - А скільки людей працює у лабораторії? - 30 - Тоді 1 людина становить приблизно 3% від 30 Резерфорд розсміявся і прийняв Капіцу як «припустиму похибку». Насправді ж Капіцу взяли в лабораторію завдяки рекомендації фізика Іоффе. Отримавши 1908 року звістку про присудження йому Нобелівської премії з хімії, Резерфорд заявив: «Вся наука - чи фізика, чи колекціонування марок» (All science is either physics or stamp collecting)

Пам'ять

Резерфорд є одним із найшанованіших у світі вчених. У 1914 році Георг V присвятив Резерфорда в лицарі, як лицаря-бакалавра. В 1925 прийняв його в члени Ордену Заслуг, а в 1931 призначив Резерфорда бароном.

На честь Ернеста Резерфорда названо:
хімічний елемент номер 104 у періодичній системі - Резерфордій, вперше синтезований в 1964 році і отримав цю назву в 1997 (до цього мав назву "Курчатовий").
Лабораторія Резерфорда – Еплтона, одна з національних лабораторій Великобританії, відкрита у 1957 році.
астероїд (1249) Резерфордія.
кратер на звороті Місяця.
Медаль та премія Резерфорда Інституту фізики (Великобританія).
Медаль Резерфорд.

Якого нерідко справедливо називають одним із титанів фізики нашого століття, роботи кількох поколінь його учнів вплинули не тільки на науку і техніку нашого століття, а й на життя мільйонів людей. Він був оптимістом, вірив у людей та в науку, якій присвятив усе життя».

Ернест Резерфорд народився 30 серпня 1871 поблизу міста Нелсон (Нова Зеландія), в родині переселенця з Шотландії колісного майстра Джеймса Резерфорда. Ернест був четвертою дитиною в сім'ї, крім неї було ще 6 синів та 5 дочок. Мати його, Марта Томпсон, працювала сільською вчителькою. Коли батько організував деревообробне підприємство, він часто працював під його керівництвом. Отримані навички згодом допомогли Ернесту під час конструювання та будівництва наукової апаратури.

Закінчивши школу в Хавелоці, де в цей час жила сім'я, він отримав стипендію для продовження освіти в коледжі провінції Нелсон, куди вступив у 1887 році. Через два роки Ернест склав іспит до Кентерберійського коледжу - філії Новозеландського університету в Крайстчерчі. У коледжі на Резерфорда вплинули його вчителі: викладав фізику та хімію Е.У. Бікертон та математик Дж.Х.Х. Кук.

Ернест виявив блискучі здібності. Після закінчення четвертого курсу він удостоївся нагороди за кращу роботу з математики і посів перше місце на магістерських іспитах, причому не лише з математики, а й з фізики. Ставши в 1892 магістром мистецтв, він не покинув коледж. Резерфорд поринув у свою першу самостійну наукову працю. Вона мала назву "Магнетизація заліза при високочастотних розрядах" і стосувалася виявлення високочастотних радіохвиль. Для того, щоб вивчити це явище, він сконструював радіоприймач (за кілька років до того, як це зробив Марконі) і з його допомогою отримував сигнали, що передаються колегами з півмілі. Робота молодого вченого була опублікована в 1894 в «Известиях філософського інституту Нової Зеландії».

Найбільш обдарованим молодим заморським підданим британської корони один раз на два роки надавалася особлива стипендія, що давала можливість поїхати для вдосконалення наук в Англію. У 1895 році виявилася вакантною стипендія для здобуття наукової освіти. Перший кандидат на цю стипендію хімік Маклорен відмовився за сімейними обставинами, другим кандидатом був Резерфорд. Приїхавши до Англії, Резерфорд отримав запрошення Дж.Дж. Томсон працювати в Кембриджі в лабораторії Кавендіш. Так розпочався науковий шлях Резерфорда.

На Томсона справило глибоке враження проведене Резерфордом дослідження радіохвиль, і він в 1896 запропонував спільно вивчати вплив рентгенівських променів на електричні розряди в газах. У тому ж році з'являється спільна робота Томсона і Резерфорда «Про проходження електрики через гази, піддані дії променів Рентгена». Наступного року побачила світ заключна стаття Резерфорда з цієї тематики «Магнітний детектор електричних хвиль і деякі його застосування». Після цього він повністю зосереджує свої сили на вивченні газового розряду. У 1897 році з'являється і його нова робота «Про електризацію газів, схильних до дії рентгенівських променів, і про поглинання рентгенівського випромінювання газами та парами».

Співпраця з Томсоном увінчалася вагомими результатами, включаючи відкриття останнім електрона - частки, що несе негативний електричний заряд. Маючи свої дослідження, Томсон і Резерфорд висунули припущення, що коли рентгенівські промені проходять через газ, вони руйнують атоми цього газу, вивільняючи однакове число позитивно і негативно заряджених частинок. Ці частки вони назвали іонами. Після цього Резерфорд зайнявся вивченням атомної структури речовини.

Восени 1898 року Резерфорд зайняв місце професора Макгілльського університету в Монреалі. Викладання Резерфорда спочатку йшло не надто успішно: студентам не сподобалися лекції, які молодий і ще не цілком навчився відчувати аудиторію професор перенасичував деталями. Деякі труднощі виникли спочатку й у наукову роботу через те, що затримувалося прибуття замовлених радіоактивних препаратів. Адже за всіх зусиль він не отримував достатніх коштів для будівництва необхідних приладів. Багато необхідної для дослідів апаратури Резерфорд збудував власними руками.

Проте він працював у Монреалі досить довго – сім років. Виняток становив 1900 рік, коли під час короткого перебування в Новій Зеландії Резерфорд одружився. Його обраницею стала Мері Джорджін Ньютон, дочка господині того пансіону в Крайстчерчі, де він колись жив. 30 березня 1901 року народилася єдина дочка подружжя Резерфорд. За часом це майже збіглося з народженням нового розділу у фізичній науці – фізики ядра.

«У 1899 році Резерфорд відкриває еманацію торію, а в 1902-03 роках він спільно з Ф. Содді вже приходить до загального закону радіоактивних перетворень, - пише В.І. Григор'єв.- Про цю наукову подію треба сказати докладніше. Усі хіміки світу твердо засвоїли, що перетворення одних хімічних елементів на інші неможливо, що мрії алхіміків робити золото зі свинцю слід поховати навіки. І ось з'являється робота, автори якої стверджують, що перетворення елементів при радіоактивних розпадах не тільки відбуваються, але й що ні припинити, ні сповільнити їх неможливо. Більше того, формулюються закони таких перетворень. Ми тепер розуміємо, що положення елемента в періодичній системі Менделєєва, а отже, і його хімічні властивості визначаються зарядом ядра. При альфа-розпаді, коли заряд ядра зменшується на дві одиниці (за одиницю приймається «елементарний» заряд - модуль заряду електрона), елемент «переміщається» на дві клітинки вгору в таблиці Менделєєва, при електронному розпаді бета - на одну клітинку вниз, при позитрон - на клітинку вгору. Незважаючи на простоту і навіть очевидність цього закону, його відкриття стало однією з найважливіших наукових подій початку нашого століття».

У своїй класичній роботі «Радіоактивність» Резерфорд і Содді торкнулися фундаментального питання енергії радіоактивних перетворень. Підраховуючи енергію альфа-часток, що випускаються радієм, вони приходять до висновку, що «енергія радіоактивних перетворень, принаймні, в 20000 разів, а може, і в мільйон разів перевищує енергію будь-якого молекулярного перетворення». Резерфорд і Содді зробили висновок, що «енергія, прихована в атомі, набагато більше енергії, що звільняється при звичайному хімічному перетворенні». Ця величезна енергія, на їхню думку, має враховуватись «при поясненні явищ космічної фізики». Зокрема, постійність сонячної енергії можна пояснити тим, «що на Сонці йдуть процеси субатомного перетворення».

Не можна не вразитись прозорливості авторів, які побачили ще 1903 року космічну роль ядерної енергії. Цей рік став роком відкриття нової форми енергії, про яку з певністю висловлювалися Резерфорд та Содді, назвавши її внутрішньоатомною енергією.

Вчений, що отримав світову славу, член Лондонського королівського товариства (1903) отримує запрошення зайняти кафедру в Манчестері. 24 травня 1907 року Резерфорд повернувся до Європи. Тут Резерфорд розгорнув бурхливу діяльність, залучаючи молодих учених із різних країн світу. Одним із його діяльних співробітників був німецький фізик Ганс Гейгер, творець першого лічильника елементарних частинок. У Манчестері з Резерфордом працювали Е. Марсден, К. Фаянс, Г. Мозлі, Г. Хевеші та інші фізики та хіміки.

У 1908 році Резерфорду було присуджено Нобелівську премію з хімії «за проведені ним дослідження в галузі розпаду елементів у хімії радіоактивних речовин». У своїй вступній промові від імені Шведської королівської академії наук К.Б. Хассельберг вказав на зв'язок між роботою, проведеною Резерфордом, та роботами Томсона, Анрі Беккереля, П'єра та Марії Кюрі. "Відкриття привели до приголомшливого висновку: хімічний елемент ... здатний перетворюватися на інші елементи", - сказав Хассельберг. У своїй нобелівській лекції Резерфорд зазначив: «Є всі підстави вважати, що альфа-частинки, які так вільно викидаються з більшості радіоактивних речовин, ідентичні за масою та складом і мають складатися з ядер атомів гелію. Ми, отже, не можемо не дійти висновку, що атоми основних радіоактивних елементів, таких як уран і торій, повинні будуватися принаймні частково з атомів гелію».

Після отримання Нобелівської премії Резерфорд провів експерименти щодо бомбардування платівки тонкої золотої фольги альфа-частинками. Отримані дані привели його в 1911 до нової моделі атома. Згідно з його теорією, що стала загальноприйнятою, позитивно заряджені частинки зосереджені у важкому центрі атома, а негативно заряджені (електрони) знаходяться на орбіті ядра, на великій відстані від нього. Ця модель подібна до крихітної моделі Сонячної системи. Вона має на увазі, що атоми складаються головним чином із порожнього простору.

Широке визнання теорії Резерфорда почалося, коли до роботи вченого в університеті Манчестера підключився датський фізик Нільс Бор. Бор показав, що у термінах, запропонованих Резерфордом, структури можна пояснити загальновідомими фізичними властивостями атома водню, і навіть кількох важких елементів.

Плідна робота резерфордівської групи у Манчестері була перервана Першою світовою війною. Англійський уряд призначив Резерфорда членом «адміральського штабу винаходів та досліджень» - організації, створеної для пошуку засобів боротьби з підводними човнами супротивника. У лабораторії Резерфорда у зв'язку з цим почалися дослідження щодо поширення звуку під водою. Лише після закінчення війни вчений зміг відновити дослідження атома.

Після війни він повернувся до манчестерської лабораторії і в 1919 зробив ще одне фундаментальне відкриття. Резерфорду вдалося провести штучним шляхом першу реакцію перетворення атомів. Бомбардуючи атоми азоту альфа-частинками, Резерфорд отримав атоми кисню. В результаті проведених Резерфордом досліджень різко зріс інтерес фахівців з атомної фізики до природи атомного ядра.

Того ж 1919 року Резерфорд перейшов до Кембриджського університету, ставши наступником Томсона як професор експериментальної фізики і директор Кавендіської лабораторії, а 1921-го обійняв посаду професора природничих наук у Королівському інституті в Лондоні. У 1925 році вченого було нагороджено британським орденом «За заслуги». В 1930 Резерфорд був призначений головою урядової консультативної ради управління наукових і промислових досліджень. У 1931 він отримав звання лорда і став членом палати лордів англійського парламенту.

Учні та колеги згадували про вченого як про милу, добру людину. Вони захоплювалися його надзвичайним творчим способом мислення, згадували, як він із задоволенням говорив перед початком кожного нового дослідження: "Сподіваюся, що це важлива тема, оскільки існує ще так багато речей, яких ми не знаємо".

Занепокоєний політикою, яку проводив нацистський уряд Адольф Гітлер, Резерфорд у 1933 році став президентом Академічної ради допомоги, який був створений для сприяння тим, хто втік з Німеччини.

Майже до кінця життя він відрізнявся міцним здоров'ям і помер у Кембриджі 20 жовтня 1937 після нетривалої хвороби. У визнання видатних заслуг у розвитку науки вченого було поховано у Вестмінстерському абатстві.

Досліди Резерфорда

У 1913 р. англійський фізик Резерфорд проробив класичні досліди з розсіювання a-Частинок тонкими шарами різних речовин. a-частки, що випускаються радіоактивними речовинами, є відповідними пробними зарядами для дослідження внутрішньоатомних електричних полів Вони являють собою повністю іонізовані атоми гелію, мають позитивний заряд, що дорівнює подвоєному елементарному заряду (q = 3.2·10 -19 Кл), масу m = 6.67·10 -27 кг, мають високу енергію (а значить і швидкість), достатню для проникнення атоми речовини.

Схема дослідів Резерфорда та його учнів Гейгера та Марсдена зображена на рис.1. a-частки. Вузький пучок частинок падав перпендикулярно поверхню металевої (золотої) фольги, товщиною близько 1 мкм (10 -6 м). Реєстрація частинок здійснювалася за спалахами світла (сцинтиляцій), що викликаються ними на екрані, вкритому люмінофором. Екран був укріплений перед об'єктивом на корпусі мікроскопа, за допомогою якого візуально спостерігали сцинтиляцію та підраховували їх число. Так визначали кількість частинок, що рухаються в даному напрямку після їх взаємодії з атомами речовини. Мікроскоп разом з екраном міг обертатися навколо вертикальної осі, що проходить через центр камери, для реєстрації розсіяних атомами фольги частинок.

На малюнку: 1 атом золота, 2 a-частки

Наочніша схема досвіду Резерфорда

За розсіювання α-часток.

K - свинцевий контейнер з радіоактивною речовиною,
Е - екран, покритий сірчистим цинком,
Ф - золота фольга,
M – мікроскоп.

Результати дослідів Резерфорда:

1.Більшість частинок проходить через атоми речовини. не розсіюючись (як через "порожнечу");
2.зі збільшенням кута розсіювання число частинок, що відхилилися від початкового напрямку, різко зменшується;
3.є окремі частинки, отбрасываемые атомами тому, проти їхнього початкового руху (як м'яч від стінки).

Резерфорд вивів формулу, за якою можна розрахувати кількість a-частинок, розсіяних під певними кутами. У цю формулу входить характеристичний параметр "d", що є поперечним розміром утворень, що відхиляють частки.
Для збігу розрахунків із результатами дослідів цей параметр може бути близько 10 -13 див. Атоми мають діаметр 10 -8 див, тобто. на п'ять порядків вище. Отже, в атомі є область, що займає мізерно малу частину атома, яка і відхиляє частинки на великі кути аж до 180 0 .